YESLAB学霸日记-- 数通HCIE-PIM SM实验作业

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实验名称：PIM SM组播实验

实验目的

1、 配置PIM SM

2、 查看PIM SM相关表项，包括邻居、（S，G）、（*，G）表项、RP

3、 观察共享树的形成过程

4、 观察源树形成过程

5、 观察并分析先有组播源后有接收者与先有接收者后有组播源的区别

6、 观察并分析RPT向STP的切换过程

实验拓扑

实验步骤

1：基本的IP地址配置（本步骤省略）

2： 

1)在各路由器上配置PIM SM以及RP，RP采用静态RP配置方法，其中将R5的loopback0接口地址设置为RP

在最后一跳路由器R6和R7上同时配置PIM SM和IGMP V2，以R7为例：

2)查看PIM SM邻居表项

查看各路由器的pim邻居关系是否正常，以R2为例：

查看各路由器使能pim的接口，以Ｒ２为例：

查看个路由器的RP，以R7为例：

由于Sparse Mode采用pull模式，所以在无用户加组时，没有RPT和SPT，自然也没有组播路由表项。将PC1和PC2加入组播组239.1.1.1，同时在AR5的g0/0/0接口开启抓包。

3)当有用户加入组播组后，最后一跳路由器的DR收到IGMP Membership Report，将向RP方向逐跳发送（*，G）join构建RPT。

查看R5和R7的（*，G）表项

至此RPT构建完成。

当有组播源向组播组发送数据时，第一跳路由器的DR在收到组播数据流后将该组播数据封装成Register报文并以单播方式发送给相应的RP。RP收到注册消息后，一方面从Register消息中提取出组播报文，并将该组播报文沿RPT分支转发给接收者。另一方面，RP向源端DR发送(S，G)Join消息，沿途路由器上都会生成相应(S，G)表项。从而建立了一颗由组播源至RP的SPT树。（说明：第一跳路由器在收到组播报文时即创建（S，G）表项，只是该表项只有上游接口没有下游接口，所以不转发组播数据）SPT树建立后，组播源发出的组播报文沿该SPT转发至RP。RP沿SPT收到该组播报文后，向源端DR单播发送Register-stop消息（60S内起作用）。

注意：当组播源开始发送组播数据流时，当源端DR未收到RP发送的Register-Stop或者PIM-Join消息时，所有的组播报文都将封装在Register报文中单播发送给RP，抓包可以看到好多个Register消息发往RP。

SPT构建完成后，组播数据将延SPT转发至RP，然后通过RPT转发至接收者。

5)对于先有组播源后有接收者情况，组播源向组播组发送第一个组播报文，源端DR将该组播报文封装成Register报文并以单播方式发送给相应的RP。RP收到注册报文，由于没有RPT的（*，G）表项，所以RP不会向源端DR发送(S，G)Join消息，仅是立即向源端DR单播发送Register-stop消息（60S内起作用）。注册消息解封后在本地生成（S，G）表项，该表项上游接口显示为“Register”，下游接口列表为空。当网络中出现组成员（用户主机通过IGMP加入某组播组G）时，组成员端DR向RP发送（*，G）Join报文，在通向RP的路径上逐跳创建（*，G）表项，生成一棵以RP为根的RPT。当RP收到（*，G）Join消息后，由于其有（S，G）表项，所以知道已经有了发往组播组G的组播源，便立即向源端DR(RPF目标是组播源，但由于join消息是逐跳组播发送，所以组播源侧DR一定能收到)发送(S，G)Join消息，沿途路由器上都会生成相应(S，G)表项。从而建立了一颗由组播源至RP的SPT树。当SPT建立完成后，组播数据将沿SPT发送至RP（注册及注册停止消息周期性发送），然后沿RPT发送至接收者。

第一跳路由器在收到组播数据流后即形成（S，G）表项

RP在收到注册报文解封装后也形成（S，G）表项，但上下游接口均为空

将接收者加入组播组239.1.1.1

RP上的（S，G）表项是由源端DR向RP发送的单播Register报文，解封装后触发建立的。上述两种情况，不管哪种情况、处在何种状态，源端DR都会周期性的（60秒）复制一份组播流量（除先有接收者后有组播源，组播源发送的第一份组播流量外）封装为Register报文，向RP发送注册消息，以维护其（S，G）表项，RP收到Register后立即回复Register-Stop消息（先有接收者后有组播源的情况，RP只有在收到沿SPT发送的组播数据流后才会回复Register-Stop消息），使源端DR不再（60S内）发送注册消息。当然如果一直有组播流（S，G）表项是不会超时的，该机制的主要目的还是为了先有组播源后有接收者的情况，因为先有组播源后有接收者，如果不是周期性的Register报文维护（S，G）表项，（S，G）表项超时消失后，RPT建立完成后，RP不知道有组播源，自然不会朝源端DR发送（S，G）Join，无法将组播流拉下来。

华为在先有组播源后有接收者的情况，完全同上述标准过程。但在先有接收者后有组播源的情况有些不同，SPT树建立后，组播源发出的组播报文沿该SPT转发至RP，源端DR不再复制组播流为Register消息向RP发送注册。RP沿SPT收到该组播报文后，RP也不回复Register-Stop消息。此后也不再有周期性的Register/Register-Stop消息。此时如果所有接收者离开了该组播组，组成员端DR会向源端DR发起修剪，修剪后组播流量将不再发送至RP，由于没有周期性的Register/Register-Stop消息，RP上的（S，G）表项将因超时最终被删除，此后再有接收者加入组播组G，由于没有Register消息，组播流将无法拉至RP，接收者也就无法接收到。ENSP已验证存在此问题，未验证华为真机是否也是此处理机制。

6)由于组播数据经过RP转发可能形成次优路径，且对对RP形成巨大的负担，为了解决该问题，当组播数据流到达最后一跳路由器时，组成员端DR依据（S，G）报文的转发速率阈值，触发RPT到SPT切换。组成员端DR逐跳朝向组播源逐跳发送Join报文并创建（S，G）表项，建立源端DR到组成员DR的SPT。新SPT建立后，组播数据沿该SPT转发，组成员端DR会沿着RPT逐跳向RP发送剪枝报文，删除RPT沿途各路由器（S，G）表项中相应的下游接口(RPT依旧存在)。剪枝结束后，RP不再沿RPT转发组播报文到组成员端。如果新SPT不经过RP，RP会继续向源端DR逐跳发送剪枝报文，删除原SPT （S，G）表项中相应的下游接口。剪枝结束后，源端DR不再沿“源端DR-RP”的SPT转发组播报文到RP。

将PC3加入组播组，由于R6和R5之间的RPT与R6和组播源的SPT不一致，当R6收到R5沿RPT发送的组播数据流后将触发(华为默认切换阈值为0)RPT向SPT切换，R6朝组播源方向发送（S，G）join，直至第一跳路由器，构建组播源至接收者的SPT，SPT构建完成后，R6沿SPT收到组播数据后会向R7发送剪枝报文，由于R7还有其他下游设备，剪枝到此结束。

R4的组播路由表会发生如下变化：

R6收到沿新SPT的组播数据流后，朝RP方向发送剪枝报文，修剪RPT上的流量（仅仅是将RPT上的相关（S，G）表项接口删除，RPT依旧存在，目的时为了当流量小于阈值后可以再切换回RPT）。

实验心得

1、源端DR的出接口列表，当到达一分钟周期时会显示register，收到register stop后出接口列表为空

2、先有组播流后有接收者时，当有了接收者，组播流通过SPT发送给RP后，register依旧时周期进行的

3、当组播源端DR和RP关于组播源的RPF邻居不一致时如何处理？在ENSP中，register由组播源端DR发送，register stop却发送给了RP关于组播源的RPF邻居。可能是bug，再重开ensp后好了。在有接收者后，SPT构建时发送的（S，G）join时组播发送的，第一跳路由器都能收到，同时第一跳路由器也都可以收到组播源发送的组播数据，但并未触发Assert机制，而组播数据却由RP关于组播源的RPF邻居转发，这是为什么？

由于R2收到该join信息不处理：不创建组播路由表项出接口，所以只有R3向下转发组播数据流。